خصائص انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في موجهات موجات خطية تحتوي مواد كايرال ومواد يسارية

Abstract Characteristics of guided modes in slab waveguide structures which consist of chiral materials and left handed materials (LHMs) are analytically presented. We concentrate our study on chiral nihility materials, in which the permittivity and permeability are simultaneously zero.Two waveguide structures are studied in details.The first one is a symmetricslab waveguides in which the core consists of chiral nihility and the claddingsare left-handed meta-materialswhereas the second one is a symmetric slab waveguide in which the claddings are chiral nihility materials and the core layer is negative index materials. The dispersion equation of an asymmetric three-layered slab waveguide in which all layers are chiral materialsis presented. Then, the dispersion equation of a symmetric one is derived. Forodd and even guided modes, the dispersion equations, normalized cutoff frequencies, electromagnetic fields and energy flow of right-handed and left-handed circularly polarized (RCP and LCP) modes are derived and plotted. Numerical results of guided low-order modes areprovided. Some novel features such as abnormal dispersion curves in the chiral nihility waveguides are found.هدف الدراسة هو دراسة خصائص انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في موجهات موجات خطية تحتوي علي مواد كايرال ومواد يسارية بطريقة تحليلية. تم تركيز الدراسة علي مواد كايرال يكون فيها النفاذية الكهربائية والنفاذية المغناطيسية تؤؤل الي الصفر. تم اعتماد هيكلين لموجهات الموجات قيد الدراسة اولهما هيكل يحتوي في الطبقة الاساسية مواد كايرال ذات نفاذية كهربائية ومغناطيسية صفرية والطبقة المحيطة (الغلاف) يحتوي علي مواد يسارية اما الاخر فيتكون من مواد يسارية في الطبقة الاساسية ومواد كايرال بمعاملات نفاذية كهربائية ومغناطيسية صفرية في الطبقة المحيطة (الغلاف). تم اشتقاق معادلات التشتت اولا لهيكل موجه موجي غير متماثل يحتوي في طبقاته الثلاثة مواد كايرال ثم اشتقاق معادلات التشتت للهيكلين سابقي الذكر. ثم تناولت الدراسة تفصيل خصائص انتشار الموجات في الانماط الزوجية والفردية للهيكلين والانماط يمينية ويسارية الاستقطاب. من خلال الرسم تم اكتشاف خصائص مميزة وفريدة لمنحني انتشار الموجات